Команда
Контакти
Про нас

    Головна сторінка


з хімії «штучні волокна. Історія речі »





Скачати 37.51 Kb.
Дата конвертації28.12.2017
Розмір37.51 Kb.
Типреферат

Міністерство освіти і науки

Російської Федерації

Муніципальне освітній заклад

Середня загальноосвітня школа № 40

РЕФЕРАТ

З ХІМІЇ

«Штучні волокна.

ІСТОРІЯ РЕЧІ »

виконала:

учнівська 10 класу

Луганцова Тетяна Іванівна

керівник:

учитель з хімії

Юшко Єлизавета Петрівна.

Твер, 2011

Зміст

1. Введение ..................................................................... стр.2-3

2. Причини появи хімічних волокон ........................... .стр.4

3. Види хімічних волокон ............................................. ..стр.5-8

4. Виробництво хімічних волокон ........................... .... ... .... стр.9-10

5. Представники хімічних волокон, їх характеристика та використання ............................................................ ..стр.11-16

6. Проблеми, пов'язані з виробництвом хімічних волокон ..................................................................... ... стор.17

7. Висновок .................................................................. стр.18

8. Використана література ................................................ .стр.19

Вступ.

Хімічні волокна - волокна, одержувані з органічних природних і синтетичних полімерів. Залежно від виду вихідної сировини хімічні волокна поділяються на синтетичні (з синтетичних полімерів) і штучні (з природних полімерів). Виробництво синтетичних волокон розвивається більш швидкими темпами, ніж виробництво штучних волокон. Це пояснюється доступністю вихідної сировини і різноманітністю властивостей вихідних синтетичних полімерів, що дозволяє отримувати синтетичні волокна з різними властивостями, в той час як можливості варіювати властивості штучних волокон дуже обмежені, оскільки їх формують практично з одного полімеру (целюлози або її похідних). Дуже важливо і те, що властивості синтетичного волокна і, одержуваного з нього, матеріалу можна задавати наперед. Фізико-механічні та фізико-хімічні властивості синтетичних волокон можна змінювати в процесах формування, витягування, обробки і теплової обробки, а також шляхом модифікації, як вихідної сировини (полімеру), так і самого волокна. Це дозволяє створювати навіть з одного вихідного волокнообразующего полімеру волокна хімічні, що володіють різними властивостями. Саме тому, текстильні вироби нового покоління більш адаптовані до потреб людини, мають багатофункціональними і комфортними властивостями, компліментарно підтримують здоров'я людини, дозволяють істотно підвищити безпеку середовища її проживання. Як ні парадоксально, використання одягу на основі нового покоління «синтетики» дозволяє підвищити працездатність організму в екстремальних умовах. У зв'язку з цим синтетичні волокна істотно потіснили натуральні і штучні волокна у виробництві деяких видів виробів. Матеріали з синтетичних волокон дуже активно використовуються для виробництва сучасної модного одягу, спецодягу, одягу для екстремальних умов і спорту. Компанії зі світовими іменами цілеспрямовано займаються розробкою нових синтетичних матеріалів. В даний час існує декілька тисяч видів хімічних волокон, і число їх збільшується з кожним роком. Однак основну роль у виробництві хімічних волокон в доступному для огляду майбутньому складуть вже відомі випускаються хімічною промисловістю волокна з покращеними властивостями. Сучасні синтетичні матеріали, значно міцніші і довговічніші, легкі, менше мнуться, швидше сохнуть. Вони можуть мати властивості: швидко вбирати і відводити конденсат від поверхні тіла, охороняти тіло від перегріву або переохолодження, хімічного впливу і опромінення.

Актуальність даної роботи пояснюється тим, що в сучасному житті з дедалі більшою населенням різні види волокон знаходили і знаходять все більше застосування. А розвиток хімічних технологій дає можливість створювати нові волокна з наперед заданими властивостями. Метою даної роботи є:

1. познайомитися з причинами появи хімічних волокон, їх класифікацією і способами виробництва.

2. аналізувати і прогнозувати області використання різних видів волокон на основі їх властивостей.

Відповідно до мети дослідження були поставлені такі основні завдання:

· Виявлення причини появи хімічних волокон.

· Визначення найважливіших етапів у виробництві хімічних волокон.

· Ознайомлення з головними представниками хімічних волокон, їх характеристикою і використанням.

· Окреслити проблеми виробництва хімічних волокон.

Причини появи хімічних волокон.

За останні 100 років населення Землі подвоїлося. Але ще більше зросли потреби людей. Вироблення природних волокон - вовни, бавовни, натурального шовку, льону, конопель - стала помітно відставати від попиту: вона збільшується на 25%, а попит - на 100%. Усунути цю невідповідність допомогла хімія. Щорічно на заводах виробляються мільйони кілометрів штучного шовку та інших хімічних волокон з природної целюлози або з вугілля, вапняку, кухонної солі і води. Сьогодні частка хімічних волокон в загальній їх виробленні становить вже понад 28%. Величезне значення хімічних волокон очевидно. Справді, якщо витрати праці на виготовлення синтетичного поліамідного шовку прийняти за 100%, то для штучного віскозного шовку вони складуть 60%, для вовни 450%, а для натурального шовку ще більше - 25000%! Шерсть на вівці за 3 місяці відростає в середньому на 30 мм. А на заводі хімічного волокна прядильна машина за 1 хвилину витягує до 5000 м нитки!

Види хімічних волокон.

У Росії прийнята наступна класифікація хімічних волокон в залежності від виду вихідної сировини:

· Штучне волокно (з природних полімерів): Гидратцеллюлозниє, ацетілцеллюлозние, білкові

· Синтетичне волокно (з синтетичних полімерів): карбоцепні, гетероцепні

Штучні волокна:

Гидратцеллюлозниє волокна - волокна, одержувані з бавовняної або деревної целюлози по віскозному або Мідноаміачні способу.

Ацетілцеллюлозние волокна.

До групи білкових волокон відносяться казеїнове і зеіновое волокна. Білкові волокна мають м'якістю, хорошими теплоізоляційними властивостями, за показниками розтяжності і гігроскопічності наближаються до вовняним.

Синтетичні волокна:

Гетероланцюгові з'єднання представляють клас речовин, досить різноманітних по будові і численних за кількістю представників. Крім великого числа природних сполук цього типу, вже в даний час відомо дуже багато гетероланцюгових синтетичних сполук, що відрізняються рядом цікавих властивостей і знайшли практичне застосування.

До гетероцепні волокон належать:

поліамідні волокна - синтетичні волокна, формовані з розплавів або розчинів поліамідів. До таких волокон належать капрон, анид, етант. Їх поперечний переріз залежить від форми отвору фільєри, через яку продавлюються полімери. Зазвичай для виробництва поліамідних волокон використовують лінійні аліфатичні поліаміди з молекулярною масою від 15 000 до 30 000 (найчастіше поликапроамид і олігексаметіленадіпінамід). З кінця 60-х рр. 20 в. налагоджений випуск поліамідних волокон з ароматичних поліамідів, що володіють високою термостійкістю. Технологічний процес отримання поліамідних волокон включає три основних етапи: синтез полімеру, формування волокна і його текстильну обробку. Поліамідні волокна характеризуються високою міцністю при розтягуванні, відмінною стійкістю до стирання і ударних навантажень. Стійкі до дії багатьох хімічних реагентів, добре протистоять біохімічним впливам, фарбуються багатьма барвниками. Максимальна робоча температура волокон з аліфатичних поліамідів 80 -150 ° С, волокон з ароматичних поліамідів - 350 - 600 ° С. Поліамідні волокна розчиняються в концентрованих мінеральних кислотах, фенолу, крезолу, трихлоретаном, хлороформі і ін. Поліамідниє волокна малогігроскопічне, що є причиною їх підвищеної електрізуемості. Вони погано стійкі до термоокислювальну впливів і дії світла, особливо ультрафіолетових променів. Для усунення цих недоліків в поліаміди вводять різні стабілізатори. Поліамідні волокна відрізняються високим відносним розривним зусиллям, стійкі до стирання, багаторазовому вигину, мають високу хімічну стійкість, морозостійкістю, стійкістю до дії мікроорганізмів. поліефірні волокна - синтетичні волокна, формовані з розплаву поліетилентерефталату. До поліефірним волокнам відноситься лавсан. У поперечному перерізі волокно лавсану має форму кола. Перевершують по термостійкості більшість натуральних і хімічних волокон: при 180 ° С вони зберігають міцність на 50%. Спалахують поліефірні волокна з працею і гаснуть після видалення джерела вогню; при контакті з іскрою і електродугою обугливаются. Поліефірні волокна порівняно атмосферостойки. Вони розчиняються в фенолах, частково (з руйнуванням) - в концентрованої сірчаної та азотної кислоти; повністю руйнуються при кип'ятінні в концентрованих лугах. Обробка паром при 100 ° С через часткового гідролізу полімеру викликає зниження міцності волокна (0,12% за 1 год). Поліефірні волокна стійкі до дії ацетону, чотирихлористого вуглецю, дихлоретан та ін. Розчинників, мікроорганізмів, молі, плісняви, килимового жучка. Стійкість до стирання і опір багаторазових вигинів поліефірних волокон нижче, ніж у поліамідних волокон, а ударна міцність вище. Міцність при розтягуванні поліефірних волокон вище, ніж у інших типів хімічних волокон. Недоліки поліефірних волокон - труднощі фарбування звичайними методами, сильна електрізуемость, схильність до пиллингу, жорсткість виробів - багато в чому усуваються хімічною модифікацією поліетилентерефталату, наприклад діметілізофталатом, діметіладіпінатом (ці сполуки вводять в реакційну суміш на стадії синтезу поліетилентерефталату). спандекс - спандекс, синтетичні волокна, формовані з розчинів або розплавів поліуретанів або методом хімічного формування (поліуретан утворюється з диизоцианата і диамина безпосередньо в процесі волокноутворення). За механічними показниками спандекс різко виділяються серед ін. Видів хімічних і натуральних волокон і багато в чому схожі з гумовими нитками. Для них характерні висока подовження, низький модуль пружності, здатність до пружного відновлення в початковий стан за дуже короткий час. При 120 ° С, особливо в розтягнутому стані, відбувається значна втрата міцності поліуретанових волокон. Тому чистку і фарбування виробів з поліуретанових волокон проводять при температурах не вище 90 ° С. Під дією світла спандекс жовтіють (цього в значній мірі можна уникнути застосуванням светостабілізаторов), а їх механічні властивості змінюються незначно. Поліуретанові волокна досить стійкі до дії гідролітичних агентів під час обробки, прання, фарбування; стійки в оліях, хлорвмісних органічних розчинниках, кислотах, лугах. Поліуретанові волокна переробляють в чистому вигляді або в суміші з натуральними або з ін. Видами хімічних волокон. Останні йдуть головним чином на оплетку поліуретанової нитки, яка оберігає стрижневу нитку від дії світла. Для отримання тканин використовується пряжа, що складається з 5 - 20% поліуретанових волокон і 80 - 95% нерозтяжних волокон. Карбоцепні волокна складаються з молекул, які містять в головному ланцюзі тільки атоми вуглецю, відносяться поліакрилонітрильні, ПВХ, Полівінілспіртовиє і поліолефінові.Карбоцепні волокна завдяки своїм властивостям в даний час набули великого поширення при виготовленні технічних виробів. До поліакрилонітрильних волокнах відноситься нитрон, за зовнішнім виглядом нагадує шерсть. Поверхня волокна гладка з гантелеобразная поперечним перерізом. Нітрон відрізняється високим відносним розривним зусиллям, яке в мокрому стані не змінюється, і пружністю. Нітрон не пошкоджується міллю і мікроорганізмами, має високу стійкість до ядерних випромінювань. По стійкості до стирання нітрон поступається поліамідним і поліефірним волокнам. Крім того він характеризується низькою гігроскопічністю, сильної електрізуемость, низьку теплопровідність і високу світлостійкість. ПВХ волокна - синтетичні волокна, формовані з розчинів полівінілхлориду, перхлорвінілової смоли або сополімерів вінілхлориду. Формування здійснюють по сухому або мокрому методу. До полівінілхлоридним волокнам відноситься хлорин, який в порівнянні з іншими синтетичними волокнами і бавовною характеризується меншими відносним розривним зусиллям, пружністю, стійкістю до стирання, гігроскопічність, світло- і термостійкість. ПВХ волокна мають високу хімічну стійкість, дуже низькою тепло- і електропровідністю, негорючі, стійкі до дії мікроорганізмів. Для ПВХ волокна, не підданих термофіксації, характерна висока усадка (у киплячій воді до 55%). Полівінілспіртовиє волокна - синтетичні волокна, формовані з розчинів полівінілового спирту головним чином по мокрому методу. Полівінілспіртовиє волокна в залежності від технології виробництва можуть мати різні механічні властивості. Як правило, вони мають високу міцність і стійкістю до стирання і вигину. Може бути отримано Полівінілспіртовиє волокно з найбільшою серед інших синтетичних волокон гігроскопічність. До групи Полівінілспіртовиє волокон входять винол і мілан. Винол відрізняється від всіх синтетичних волокон підвищеної гігроскопічністю, для нього характерні висока стійкість до стирання і низька теплопровідність. Мілан має антимікробні властивості. Полівінілспіртовиє волокна володіють відмінною стійкістю до дії світла, мікроорганізмів, поту, різних реагентів (кислот, лугів, окислювачів помірних концентрацій, малополярних розчинників, нафтопродуктів). Поліолефінові волокна - волокна, одержувані головним чином з поліпропілену, поліетилену, рідше з полі-4-метил-1-пентена. Формують з розплавів полімерів екструзійним методом. Переваги поліолефінових волокон - висока еластичність і низька вартість завдяки доступності сировини; недоліки - низька світлостійкість і відносно невисока температура плавлення.

Виробництво хімічних волокон.

Для виробництва хімічних волокон з великого числа існуючих полімерів застосовують лише ті, які складаються з гнучких і довгих макромолекул, лінійних або слаборазветвлённих, мають досить високу молекулярну масу і мають здатність плавитися без розкладання або розчинятися в доступних розчинниках. Такі полімери прийнято називати волокноутворюючих. Процес складається з наступних операцій: 1) приготування прядильних розчинів або розплавів; 2) формування волокна; 3) обробки сформованого волокна. Приготування прядильних розчинів (розплавів). Цей процес починають з перекладу вихідного полімеру в в'язкотекучий стан (розчин або розплав). Потім розчин (розплав) очищають від механічних домішок і бульбашок повітря і вводять в нього різні добавки для термо - або светостабілізациі волокон, їх матировки і т. П. Підготовлений таким чином розчин або розплав подається на прядильну машину для формування волокон. Формування волокон полягає в продавлюванні прядильного розчину (розплаву) через дрібні отвори фільєри в середу, що викликає затвердіння полімеру у вигляді тонких волокон. Залежно від призначення і товщини формованого волокна кількість отворів в філь'єрі і їх діаметр можуть бути різними. При формуванні хімічних волокон з розплаву полімеру (наприклад, поліамідних волокон) середовищем, викликає затвердіння полімеру, служить холодне повітря. Його формування проводять з розчину полімеру в летучому розчиннику (наприклад, для ацетатних волокон), таким середовищем є гаряче повітря, в якому від товщини і призначення волокон, а також від методу формування. При формуванні з розплаву розчинник випаровується (так званий «сухий» спосіб формування). При формуванні волокна з розчину полімеру в нелеткому розчині (наприклад, віскози) нитки тверднуть, потрапляючи після фільєри в спеціальний розчин, що містить різні реагенти, так звану осадительную ванну ( «мокрий» спосіб формування). Швидкість формування залежить швидкість досягає 600-1200 м / хв, з розчину по «сухого» способу - 300-600 м / хв, по «мокрому» способу - 30-130 м / хв. Прядильний розчин (розплав) в процесі перетворення цівок в'язкої рідини в тонкі волокна одночасно витягується (фильерная витяжка). У деяких випадках волокно додатково витягується безпосередньо після виходу з прядильної машини, (астіфікаціонная витяжка), що призводить до збільшення міцності хімічних волокон і поліпшенню їх текстильних властивостей. Оздоблення хімічних волокон полягає в обробці свежесформованной волокон різними реагентами. Характер оздоблювальних операцій залежить від умов формування і виду волокна. При цьому з волокон видаляються низькомолекулярні сполуки (наприклад, з поліамідних волокон), розчинники (наприклад, з поліакрилонітрильних волокон), відмиваються кислоти, солі та інші речовини, що захоплюються волокнами з осаджувальної ванни (наприклад, віскозними волокнами). Для додання волокнам таких властивостей, як м'якість, підвищене ковзання, поверхнева склеиваемость одиночних волокон та інших, їх після промивання і очищення піддають авіважной обробці або замасливанию. Потім волокна сушать на сушильних роликах, циліндрах або в сушильних камерах. Після обробки і сушіння деякі хімічні волокна піддають додатковій тепловій обробці - термофіксації (зазвичай в натягнутому стані при 100-180 ° С), в результаті якої стабілізується форма пряжі, а також знижується подальша усадка, як самих волокон, так і виробів з них під час сухих і мокрих обробок при підвищених температурах.

Представники хімічних волокон, їх характеристика та використання.

Полиамидное волокно є найдорожчим синтетичним матеріалом, але при цьому і найбільш поширеним. Це пояснюється його властивостями, які закладаються в процесі виробництва на молекулярному рівні: пружність, зносостійкість, антистатичність і високі протипожежні показники. Добре забарвлюється, що дозволяє створювати широку колірну гамму. У Росії поліамідні волокна випускаються під назвою «капрон» і «анид». За кордоном «капрону» відповідає «дедерон», «силон», «статі», «перлон», «найлон 6». Аналогом «анида» в США є «найлон 6,6». Поліамідні тканини відрізняються високою міцністю, стійкі до стирання, незначно набухають у воді, з них при пранні легко знімаються поверхневі забруднення, вони швидко висихають. При сушінні вони як би розпрямляються і в ряді випадків їх можна не прасувати. До недоліків цих тканин відносяться електрізуемость при носінні і помітне «спорідненість» до жирових забруднень, які насилу вимиваються при пранні. Пот і масла при тривалій дії можуть глибоко проникати в волокно, так що повністю видалити їх часом неможливо. Крім того, поліамідні волокна, зокрема анид і капрон, при температурі вище 60 ° С «заламують» (з капроном це може відбуватися вже при 40 ° С). Позбутися від заломів важко, а іноді й неможливо. Тому вироби з поліамідних тканин, якщо і гладять, то при невисокій температурі, у всякому разі, не вище 130 ° С. Органічні розчинники, що вживаються при хімчистці, не діють на поліамідні волокна. З поліамідних волокон виготовляють панчохи, шкарпетки, трикотаж, тонкі тканини; їх використовують в суміші з вовною, ацетатні волокнами. З змішаних волокон, отриманих з капрону, бавовни, віскози або ацетатних волокон, роблять тюль, гіпюр, ворсові тканини, схожі на оксамит. Зі звичайних поліамідних волокон отримують об'ємні нитки (пухнасті), легко розтягуються і так же легко відновлюють первісну форму. З них роблять шкарпетки, панчохи, білизна, светри, блузки. За виглядом і властивостями ці вироби нагадують вовняні. Гігроскопічність капрону знижена, як у триацетатного волокна, внаслідок чого він недостатньо гігієнічний. Але вироби з капрону добре змочуються водою, а після віджимання зберігають лише 20-25% вологи (у віскози 100%). Це обумовлює швидке висихання виробів з капрону. У вологому стані капрон властивостей своїх майже не змінює. Своєрідно дію на капрон дуже гарячої води і насиченої пари: розміри і форма нитки, тканини, панчіх і т. П. Фіксуються і залишаються незмінними при наступних обробках водою або парою більш низької температури. Однак при обробці парою або гарячою водою більш високої температури виріб втрачає додані йому розміри і форму і йому можна надати інші розміри і форму. Капрон дуже чутливий до дії підвищених температур. Вже при температурі вище 65 ° С капрон починає втрачати міцність, тому всі теплові обробки виробів з капрону слід проводити строго по встановленим режимам. Капрон має гарну стійкість до дії лугів і досить стійкий до дії кислот. До дії світла капрон недостатньо стійкий, але цей недолік усувають додаванням в смолу светостабілізаторов. Капронові нитки характеризуються високими механічними властивостями: високою міцністю на розрив, що дозволяє виготовляти тонкі і досить міцні вироби; високою стійкістю до стирання (при додаванні до вовни всього лише 10% капрону носкість виробів збільшується в 2 2,5 рази); високою пружністю (при витяжці капрону до 16% пружне подовження становить 91%, при витяжці до 20-25% пружне подовження становить близько 75-80%). За зовнішнім виглядом капроновое волокно нагадує штучні волокна, але на відміну від їх при піднесенні до полум'я плавиться, а потім загоряється слабким блакитно-жовтим полум'ям, поширюючи білий димок і запах сургучу. При видаленні волокон з полум'я горіння поступово припиняється і на кінці застигає твердий кулька сірого кольору. З капрону виробляють легкі тканини і трикотаж, витончені мережива, килими, тонкі панчохи, штучний каракуль. Капроновое штапельне волокно використовують у суміші з вовною і бавовною. Для вироблення платтяних, костюмних і пальтових тканин. Нейлон. Існує версія, що слово «нейлон» походить від назв міст Нью-Йорк і Лондон (NYLON = New York + London). Патент на нейлон належить компанії DuPont, яка отримує на цьому кілька мільярдів доларів на рік. Нейлон є найбільш поширеним синтетичним сировиною в текстильному виробництві. Це пояснюється його властивостями, які закладаються в процесі виробництва волокна на молекулярному рівні: пружність, фізична «пам'ять» (тканина не дає усадку і не розтягується), зносостійкість і високі протипожежні показники. Нейлон - дуже щільний, міцний і еластичний матеріал, стійкий до стирання, багаторазовому вигину і дії багатьох хімічних реагентів. За своїми властивостями нейлон схожий з поліестером і найчастіше використовується для виготовлення флока. Нейлон дозволяє тривалий час зберігати текстуру і колір меблевої тканини, швидко відновлювати свою вихідну форму після деформації і не зношується від інтенсивного використання. Нейлонові нитки добре фарбуються, що дозволяє створювати широку колірну гамму. Різні форми перетину волокна дозволяють досягти «гри світла» на поверхні матеріалу. Всі ці та багато інших якості нейлону дозволяють використовувати різні способи обробки ворсу, і, відповідно, створювати різноманітні колекції високоякісного оббивного текстилю. Поліефірні тканини дуже мало мнуться, виключно стійкі до стирання.З них виготовляють шкарпетки, краватки, білизну, верхні сорочки, платтяні тканини. Тканини з лавсану легко відпираються в холодній воді з милом і після прання не вимагають прасування. На них не діють розчинники, використовувані при хімчистці. Температуру прання для лавсанових тканин обмежують 60 ° С, так як при кип'ятінні в лужному розчині синтетичних миючих засобів вони втрачають міцність. Допустима температура прасування - 140 ° С. Окислювачі (відбілювачі) навіть при високих температурах на поліефірні тканини не діють. У Росії поліефірні волокна випускаються під маркою «лавсан». У Великобританії це з'єднання називається «терілен», в Америці - «дакрон», французи називають лавсан «тергалом», а в Німеччині його знають під назвою «тревіра». Японці теж не залишилися осторонь, вони називають лавсан «тетороном». Загалом, у цього матеріалу насправді багато різних прізвиськ - «Мілар», «мелінекс», «поліестер», «майлар». До речі, термін «лавсан» це не зовсім вірна назва цієї речовини, оскільки по науковому воно називається - поліетилентерефталат. Лавсаном цей матеріал і речовина став називатися на честь місця свого народження - Лабораторія високомолекулярних сполук Академії Наук, тобто за першими літерами - «лавсан». На сьогоднішній момент лавсан є найпоширенішим синтетичним матеріалом. Речовина, що використовується при його виробництві, бере участь потім як у виготовленні матеріалу для одягу, так і для виготовлення ізоляційного матеріалу, хірургічних ниток і пляшок із пластику. Лавсан цінується найбільше за свої унікальні властивості - зносостійкість, пружність, крім того, лавсан чудово відчуває себе в кислотних і слаболужних середовищах, а також має гарну сумісність з великою кількістю тканин і біологічно індиферентний. У лавсану є ще одне незамінне властивість - здатність витримувати великі температури і не деформуватися. Плавиться лавсан при температурі понад двохсот шістдесяти градусів, що набагато вище, ніж у речовин, які втрачають свою форму вже при ста градусах. Нитки з лавсану знайшли своє застосування в хірургії, оскільки тканини організму добре з ними взаємодіють, що не відриваючи, як чужорідне тіло, але і не розчиняючись всередині тканин. Таким чином, після операції зовнішній вигляд швів не видозміниться, вони не деформуються, що часто відбувається зі звичайними хірургічними нитками. Поліакрілнітрітние волокна і тканини в Росії мають назву «нітрон», а в США - «орлон», в Німеччині - «волькрілон», «прелан», у Франції - «крилон». Це дуже міцні волокна, еластичні, з малою теплопровідністю і настільки по зовнішнім виглядом нагадують шерсть, що їх часто і називають «штучною вовною». Нітронове волокна характеризуються низькою гігроскопічністю, що обмежує застосування цих волокон для білизняних виробів, хорошою стійкістю до дії води (у воді не набухають і не дають усадки); високими тепло-і світлостійкістю, низьку теплопровідність. За теплостійкості нитрон перевершує всі карбоцепні волокна і не поступається лавсаном. Якщо волокно піддати прогріванню при температурі 200 ° С протягом не менше 60 год, воно чорніє і набуває особливо високу теплостійкість. Таке волокно, зване «чорний нитрон», може витримати прогрів до 600-800 ° С, не руйнуючись і зберігаючи певну міцність і еластичність, що дуже важливо для виготовлення спеціального одягу. За світлостійкості нитрон первосходіт всі відомі в даний час волокна, за винятком фторлона. Якщо піддати нитрон впливу светопогоди протягом року, міцність його знизиться на 20%. в той час як міцність бавовни знизиться на 95%. Химостойкие нитрона недостатньо висока. Так, при дії 5-20% розчину їдкого натрію протягом більше 8 годин волокно повністю руйнується. При дії концентрованих розчинів лугів і сірчаної кислоти відбувається омилення нітрильних груп, супроводжуване деструкцією макромолекул. До дії середніх і слабких розчинів лугів і кислот, а також більшості органічних розчинників нитрон стійкий. Нітрон стійкий до руйнівної дії цвілі і мікроорганізмів і не пошкоджується міллю. Нітрон володіє також особливо високою стійкістю до ядерних випромінювань (в два рази вище стійкості поліамідних волокон і в чотири рази вище стійкості віскозних волокон). Міцність нітронове волокон хороша, приблизно така, як у бавовни, але нижче, ніж у поліамідних та поліефірних волокон. При намоканні волокна міцність його майже повністю зберігається. Розтяжність волокна хороша, пружність - висока. Вироби з нитрона після прання добре зберігають свою форму, не вимагаючи прасування. За стійкістю плісировки нитрон і лавсан стоять на першому місці. Якщо їх здатність зберігати плісировані складки у виробах прийняти за 100% -го. стійкість плісировки у виробів з вовни складе 25%, з ацетатного шовку - 20%, з віскозного шовку-5%. По стійкості до стирання нітрон значно поступається поліамідним, поліефірним і іншим карбоцепні волокнам, а також штучного шовку і бавовни. Тому для панчішно-шкарпеткових виробів нитрон не використовують. Нітронове волокно на відміну від поліамідних і поліефірних волокон горить більш інтенсивно, спалахами, виділяючи велику кількість чорної кіптяви. Після припинення горіння залишається темний наплив неправильної форми, легко розчавлює пальцями. Собівартість цього волокна значно нижче собівартості поліамідних і поліефірних волокон. Нітронове волокно використовують у чистому вигляді для виготовлення високооб'ємної пряжі, з якої виробляють шерстеподобние тканини (для суконь, спідниць та костюмів) і трикотажні вироби (светри, жакети, шарфи та ін.), Що нагадують вироби з ангорської вовни. Широко застосовують нитрон в суміші з вовною для виготовлення костюмних і пальтових тканин і верхнього трикотажу. Крім того, нітрон використовують для виготовлення спецодягу, штучного хутра, килимів, ковдр, брезентовий, гардин і технічних виробів. Віскоза - штучне волокно, але, тим не менш, цей матеріал, як сказали б біологи, перехідна форма: штучне волокно, що виготовляється з целюлози (речовина природного походження). Тому з усіх ненатуральних волокон це - саме «природне», адже віскоза має практично всі властивості льону та бавовни (що складаються, до речі, на 70% з целюлози). Таким чином, змінюючи товщину і характер волокон, можна отримувати полотна максимально схожі на натуральні. Віскозосодержащіе вироби прекрасно пропускають повітря і поглинають вологу, мають хороші теплозахисні властивості - дає відчуття прохолоди в спеку і тепла в холод. Віскоза надає тканині м'якість, гладкість і шовковистість. Висока інтенсивність кольору віскози дозволяє створювати вироби яскравих забарвлень. Незважаючи на свою дорожнечу, віскоза користується незмінною популярністю в усьому світі, перш за все, через свого шовковистого блиску і можливості фарбування в яскраві тони. Явні мінуси - віскоза володіємо великою втратою міцності в мокрому стані, легко мнеться і має досить невисокі технічні показники по піллінгуемость. Акрил - синтетичне волокно. За багатьма властивостями і зовнішнім виглядом він близький до вовни, стійкий до впливу світла, кислот, слабких лугів, органічних розчинників. Цей м'який і піддатливий матеріал на дотик нагадує шерсть і досить дешевий у виробництві, що робить його незмінно популярним сировиною для виробництва сучасних меблевих тканин. Завдяки своїй структурі, мікроволокна акрилу створюють більший обсяг, ніж інші типи волокон, тому тканини з нього дуже ніжні, комфортні і відмінно драпіруються, дозволяючи робити елегантні імітації вовни. До недоліків акрилу можна віднести тенденцію до утворення катишків, тому тканини з нього вимагають більш ретельного догляду. Акрил володіє середньою стійкістю до стирання, яка значно нижче, ніж у виробів з нейлону або поліестеру. І це властивість пояснює той факт, що акрил часто застосовують у поєднанні з іншими волокнами, наприклад, все з тим же поліестером або нейлоном. Ця маленька хитрість значно збільшує стійкість меблевої оббивки до стирання. Поліестер - синтетичне волокно. Поліестерні тканини мають відмінні функціональними характеристиками. Це легкі, «дихаючі», швидковисихаючі, зносостійкі тканини, які прекрасно зберігають форму, стійкі до світлової і теплової дії і прості в догляді. З поліестеру можна зробити тканини різних фактур, матові або блискучі в залежності від їх призначення. У виробництві меблевої оббивки цю сировину дозволяє ідеально імітувати фактуру натуральних волокон і найчастіше використовується у виробництві велюру і основи під флок. Одним з чудових якостей, якими наділені волокна поліестеру, є цветоустойчивость. Справа в тому, що поліестер в чистому вигляді - досить інертна хімічна речовина. Тому волокна, створені з такого матеріалу, не можуть бути пофарбовані жодним з традиційних барвників. Фарба додається в речовину безпосередньо перед формуванням, тобто «пряжа» повинна бути пофарбована до виготовлення тканини. Завдяки цьому, матеріали, до складу яких входить поліестер, не вицвітають і не вигоряють. Залежно від добавок поліестер може бути блискучим або матовим, але його колірна палітра зовсім невелика. Поліестерні волокна мають непогані грязеотталкивающими властивостями, однак маслянисті речовини (наприклад, майонез, кондитерський крем) представляють для них серйозну небезпеку. Важливий показник - поліестер є єдиним матеріалом, спочатку володіє антистатичністю, що дозволяє не обробляти його антистатиком (але в міру забруднення волокна це властивість втрачається). Також волокна з цього матеріалу стійкі до розвитку мікроорганізмів, молі і цвілі. В даний час поліестер все частіше використовують в суміші з льоном, вовною, бавовною і з синтетичними волокнами інших типів, нівелюючи, таким чином, його недоліки та активізуючи гідності.

Проблеми, пов'язані з виробництвом хімічних волокон.

Світовий обсяг виробництва хімічних волокон в 1997 році склав 27300 тис. Тонн, причому провідна роль залишається за поліефірними волокнами, приріст виробництва яких тільки за один 1997 рік становить 15%. Найбільш різкий приріст виробництва хімічних волокон спостерігався в країнах Азії і Далекого Сходу, на частку яких в даний час припадає понад 60% світового виробництва. Серед штучних волокон, одержуваних хімічною переробкою природного полімеру, - деревної целюлози - найбільше значення до теперішнього часу мають віскозні, мідно-аміачні і ацетатні волокна. Основним ускладненням для розширення виробництва найважливішого з штучних волокон - віскозного - є шкідливість його виробництва. В процесі виробництва віскозного волокна використовуються і утворюються такі високотоксичні з'єднання, як сірковуглець, сірководень, солі цинку, повна регенерація та управління якими поки що не досягнуто. В останні роки розробляється і вже знайшов промислове впровадження новий спосіб отримання волокна з розчинів целюлози в апротонному розчиннику - N-метил-морфолин-N-оксиді (ММО). Висококонцентровані розчини целюлози в цьому розчиннику володіють жидкокристаллической структурою, що дозволяє отримати високоорієнтивані волокна. Сам розчинник нешкідливий, а, крім того, він майже повністю регенерується і повертається у виробництво. Найважливішим важливою перевагою синтетичних волокон є можливість використання масового, доступного і дешевого сировини, що визначає безперервне підвищення масштабів їх виробництва. Виробництво основних типів синтетичних волокон є екологічно чистим, тому що виділення шкідливих газів практично не має місця, а кількість стічних вод у виробництві поліакрилонітрильного волокна і волокна капрон незначно, т. К. Застосовується система замкнутого водооборота. Волокна на основі полиакрилонитрила використовуються переважно як замінники натуральної вовни. Однак акрилонитрил - високотоксичних рідина, яка утворює з повітрям вибухонебезпечну суміш. Виходячи з цього, виробництво можливо тільки при повній регестрации монометра і розчинника.

Висновок.

Мабуть, в найближчі ж роки спочатку в досвідчених, а потім в виробничих умовах будуть з'являтися все нові типи хімічних сплавів полімерів, наділені новими цінними властивостями. З кожним роком стає все ясніше, що можливостям поліпшення і перетворення властивостей волокон практично немає меж. Розвиток перспективних процесів отримання хімічних волокон йде по цілому ряду напрямів, серед яких слід відзначити: вдосконалення існуючих технологій, що включають високошвидкісні процеси і многониточной формування, безперервні процеси (формування, витягування термічна обробка) і ін .; створення нових принципів і технологій формування волокон; широке застосування методів прямого отримання нетканих матеріалів, минаючи стадію отримання штапельних волокон і ниток і їх подальшу текстильну переробку та ін .; застосування методів модифікування волокон.

Використана література.

1. Бузов Б. А., Модестова Т. А., Алименкова Н. Д. Матеріалознавство швейного виробництва: Учеб. для вузів, - 4-е изд., перераб і доп. - М .: Легпромбитіздат, 1986. - 424с.

2. Гроссе Е., Вайсмантель Х. Хімія для допитливих. - Л .: Хімія, 1978. - 390С.

3. Зазуліна З. А., Дружиніна Т. В., Конкін А. А. Основи технології хімічних волокон. - М .: Хімія, 1985. 343 с.

4. Зоммер К. Акумулятор знань з хімії. - М .: Світ, 1977. - 293с.

5. Калмикова Е.А., Лобацкая О.В. Матеріалознавство швейного виробництва: Учеб. Посібник - Мн .: Виш. шк., 2001. - 412с.

6. Мальцева Є. П., Матеріалознавство швейного виробництва, - 2-е изд., Перераб. і доп. - М .: Легка і харчова промисловість, 1983. - 232с.

7. Папков С. П. Теоретичні основи виробництва хімічних волокон - М .: Хімія, 1990. - 390С.

8. Перепьолкін К. Е. Хімічні волокна: розвиток виробництва, методи отримання, властивості, перспективи. - СПб: Видання СПГУТД, 2008. - 354 с.

9. Роговин 3.А. Основи хімії і технології хімічних волокон, 4 видавництва., Т. 1-2 - М., 1974.

10. Цвєтков Л.А. Органічна хімія. - М .: Просвещение, 1988. - 239с.

11. Юдін А.М., Сучков В.Н., Коростеліна Ю.А. Хімія для вас. - М .: Хімія, 1988. - 191с.

12. Юркевич В. В., Пакшвер А. Б. Технологія виробництв хімічних волокон. - М .: Хімія, 1987. - 304с.

13. Велика Радянська Енциклопедія.


  • Проблеми, повязані з виробництвом хімічних волокон.
  • Використана література.